对于直接导致甲状腺癌的病因，医学界仍不确定，但大致和以下这些因素有关：碘的摄取异常、遗传、环境。
 
　　碘和甲状腺的关系十分密切。甲状腺激素对人体很重要，缺乏会引起“呆小症”，智力和身体发育不完全，而甲状腺激素靠甲状腺吸收碘元素合成。
 
　　一般人身体需要碘的量是每天150~200微克。国际上关于碘的研究显示，碘的摄入量与甲状腺疾病的关系成U字形，碘摄入量的过高与过低都会导致甲状腺疾病的增加。当碘过量时，甲状腺把自己调节成对碘不敏感的状态，多余的碘随着尿液排出，一段时间后，即使摄入正常的碘量，甲状腺也吸收不了碘，不能合成甲状腺激素。于是甲状腺又把自己调成“高敏感”状态，功能亢进，激动时间过长，甲状腺体力透支，变肿。同样，当碘量不够时，甲状腺直接变成“高敏”状，工作得很累，时间长了容易出问题。
 
　　癌症简单来说是人体内的细胞变异，自己人变成敌人打自己人。促使细胞变异有两个方面，内部和外部：内部是遗传到了不好的体质，细胞本性不稳定，容易变坏;外部是环境刺激，外界有诱惑唆使细胞变坏，倒戈相向。比如有些家族，从曾祖父、祖父、爸爸到儿子都患有同一种癌症，那就是遗传;比如日本广岛遭遇原子弹，那里的人们比日本其他地方癌症的发生率都要高。一个人长期在放射线的照射下工作生活，也容易得甲状腺癌。